Do đó, nghiên cứu “ Khảo sát hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong một số loài cá ở đầm Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế ” với mục đích cung cấp các thông tin cơ bản về hà[r]
(1)KHẢO SÁT HÀM LƢỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT TRONG MỘT SỐ LOÀI CÁ Ở ĐẦM CẦU HAI,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Đoàn Thị Quỳnh Trâm1, Hoàng Thái Long2
, Nguyễn Minh Kỳ1,*, Trần Thị Ái Mỹ2
1Trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh 2Trường Đại học Khoa học Huế
*Email: nmky@hcmuaf.edu.vn Ngày nhận bài: 13/9/2018; Ngày chấp nhận đăng: 05/12/2018
TĨM TẮT
Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) nhóm clo hữu hóa chất độc hại, có khả gây ung thư Hầu hết, hóa chất tan chất béo nên chúng tích lũy đối tượng mơi trường loài cá Đầm Cầu Hai tỉnh Thừa Thiên Huế nơi tiếp nhận nguồn nước từ sông suối, chảy tràn từ đất liền nên có khả tích tụ HCBVTV nhóm clo hữu đầm tích lũy loài cá Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích sắc ký khí ghép khối phổ để khảo sát hàm lượng dư lượng HCBVTV nhóm clo hữu loài cá bống xệ (Parapocryptes serperaster), cá ong căng (Terapon jarbua), cá hanh (Moolgarda pedaraki) cá đối (Acanthopagrus berda) đầm Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế Nhìn chung, phần lớn hợp chất hóa học độc hại có hàm lượng nhỏ giới hạn phát phương pháp phân tích Tuy nhiên, kết cho thấy có mặt số HCBVTV nhóm clo hữu tồn mẫu α-HCH, β-HCH, δ-HCH, heptachlor, aldrin p,p’-DDT Kết nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn, sở quan trọng giúp sử dụng hợp lý nguồn lợi thủy sản, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm
Từ khóa: Thủy sản, hóa chất bảo vệ thực vật, đầm Cầu Hai, Thừa Thiên Huế
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
(2)sinh tương đối cao đặc biệt động vật hai mảnh vỏ loài cá ăn thịt nguồn nước mặt Đặc tính chung HCBVTV nhóm clo hữu bền vững mơi trường, tan nước hịa tan tốt axit béo, mơ mỡ nên chúng tích lũy nhiều lồi động vật thủy sinh sống tầng đáy thông qua chuỗi thức ăn
Việt Nam nước có bờ biển dài với ngành đánh bắt nuôi trồng thủy hải sản phát triển Nhìn chung, lồi tơm, cua, cá, mực tiêu thụ nước với sản lượng lớn Trong đó, cá loại thực phẩm phổ biến có giá thành rẻ lồi khác, lại có giá trị dinh dưỡng cao, giàu protein, vitamin chất khống Tuy vậy, nguồn thủy sản khơng đảm bảo chất lượng nguy đe dọa đến sức khỏe người cao Xét riêng tỉnh Thừa Thiên Huế, nguồn thủy sản chủ yếu từ hệ thống đầm phá biển Trong đó, đầm Cầu Hai nơi nuôi trồng đánh bắt thủy sản lớn tỉnh Đầm Cầu Hai nằm phía Nam huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế, thuộc hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, có diện tích bậc Đơng Nam Á Với tổng diện tích 112 km2, độ sâu trung bình 1,4 m, nơi tiếp nhận nguồn nước từ núi, sông Đại Giang, sông Truồi trước đổ biển Bởi vậy, khả tích tụ cao HCBVTV nhóm clo hữu dẫn đến nguy tích lũy động vật thủy sinh Việc nghiên cứu xác định thuốc trừ sâu số loài động vật thủy sinh đầm Cầu Hai cần thiết Trước đây, có số nghiên cứu xác định HCBVTV nhóm clo hữu hệ thống đầm phá Tam Giang- Cầu Hai chưa có cơng trình nghiên cứu đánh giá cụ thể mức tích lũy mẫu cá khu vực đầm Cầu Hai [5] Do đó, nghiên cứu “Khảo sát hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật số lồi cá đầm Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế”với mục đích cung cấp thơng tin hàm lượng HCBVTV nhóm clo hữu số loài cá đầm Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế
2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu
Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu
(3)Hình 2. Cá bống xệ (A) cá ong căng (B)
Hình 3. Cá đối (C) cá hanh (D) Bảng 1 Thông tin mẫu cá thu thập nghiên cứu
TT Thời gian Tọa độ Ký hiệu Tần suất Tổng mẫu
1 12-14/9/2014
(Mùa mưa)
16°20'21"N
107°49'22"E Cá bống xệ (BX1), cá ong căng (OC1), cá đối (CĐ1) 27
2 15-17/3/2015
(Mùa khô)
16°20'22"N
107°54'32"E Cá bống xệ (BX2), cá ong căng (OC2), cá hanh (CH2) 27
Các loài cá đặc trưng thu thập gồm cá bống xệ, cá ong căng, cá đối cá hanh Nghiên cứu tiến hành thu mẫu ngày mùa vào ngày 12-14/9/2014 (mùa mưa) 15-17/3/2015 (mùa khô) Tổng số mẫu thu thập mùa 27 mẫu, tương ứng tần xuất lặp lại lần ngày thu mẫu
2.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị
- Hóa chất: n-hexane, acetone, acetonitrile, diclomethan (DCM), ethyl acetate loại tinh khiết phân tích (J.T Baker, Mỹ), dung dịch chuẩn hỗn hợp 13 HCBVTV clo ("Mix 13", Sulpeco, Mỹ), chất nội chuẩn (IS): phenanthrene-d10 (Sulpeco, Mỹ)
- Dụng cụ: cột SPE: R-NH2, Florisil (Sulpeco, Mỹ) - Thiết bị: sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS)
2.2 Chuẩn bị mẫu
2.2.1 Thu mẫu bảo quản mẫu
Các mẫu cá thu đầm Cầu Hai, sống, gói giấy nhơm bảo quản lạnh Tại phịng thí nghiệm, tiến hành đo kích thước (chiều dài, chiều rộng), cân khối lượng mẫu; tách rời phần thịt đem xay nhuyễn, cân khối lượng phần thịt bảo quản tủ lạnh sâu nhiệt độ -20 °C đến phân tích
A B
(4)Hình Mẫu cá ong căng trước sau xử lý sơ 2.2.2 Tách chiết làm giàu sơ
Quá trình tách chiết làm giàu sơ thực dựa theo tài liệu công bố [4, 6, 10, 11]: Mẫu rã đông tự nhiên, cân 10 g mẫu (ướt) cho vào ống thimble thủy tinh, lắp ống thimble vào hệ thống, lắp bình cầu loại 500 mL chứa 300 mL n-hexane:acetone (1:1, v/v) vào hệ thống tiến hành chiết Soxhlet nhiệt độ 70 °C, tốc độ vịng/giờ Sau đó, để nguội hệ thống Soxhlet khoảng 15 phút Lấy dịch chiết cô quay chân khơng thể tích khoảng mL để làm giàu mẫu
2.2.3 Làm làm giàu mẫu
Trong nghiên cứu này, quy trình làm mẫu khảo sát tối ưu hóa với điều kiện [4, 8, 12]: Phân hủy chất béo H2SO4 (98%); làm mẫu cột chiết pha rắn R-NH2; làm cột chiết pha rắn florisil
2.3 Phƣơng pháp phân tích
Dựa nghiên cứu Phạm Mạnh Hoài cộng (2010) Nguyễn Thị Thanh Mai (2007), đưa điều kiện làm việc chương trình nhiệt độ thiết bị GC-MS [1, 6] Phân tích định tính định lượng HCBVTV nhóm clo hữu tiến hành thiết bị GC-MS theo điều kiện phân tích mô tả Bảng
Bảng 2 Điều kiện làm việc thiết bị GC-MS
Điều kiện làm việc GC Điều kiện làm việc MS - Cột tách: cột mao quản Rtx®-CLPesticides
(độ dài cột 30 m, đường kính 0,25 mm, độ dày lớp pha tĩnh 0,25 µm)
- Khí mang He (độ tinh khiết 99,9995%) - Nhiệt độ buồng bơm mẫu: 250 °C - Nhiệt độ lò cột: 85 °C
- Kiểu bơm mẫu: splitless, mẫu bơm tự động với thể tích μL
- Tốc độ dịng: mL/phút
- Nguồn ion hóa: nguồn EI 70 EV - Nhiệt độ nguồn ion hóa: 230 °C - Hiệu detector: 1447 V - Nhiệt độ interface: 250 °C - Thời gian cắt dung môi: phút
- Chế độ quét SCAN chế độ phân tích lựa chọn mảnh (SIM)
(5)* Xác định hàm lượng chất béo mẫu cá Hàm lượng chất béo tính theo cơng thức sau:
F(%) = 100% ca m m m Trong đó:
m1: khối lượng cốc chứa dung dịch, sau sấy (g) m0: khối lượng cốc sấy, trước chứa dung dịch (g) mca: khối lượng mẫu cá để xác định hàm lượng chất béo (g) * Xác định hàm lượng chất nghiên cứu mẫu cá
Hàm lượng chất phân tích mẫu cá tính theo cơng thức sau:
Cmẫu(ng/g chất béo)= 100(%)
(%) ) ( ) ( ) / ( F g m mL V mL ng C mau cuoi may Trong đó:
- Cmẫu : hàm lượng chất phân tích mẫu (ng/g chất béo) - Cmay : hàm lượng chất phân tích đo thiết bị (ng/mL) - Vcuoi : thể tích mẫu sau bước xử lý (mL)
- mmau : khối lượng mẫu tươi (g)
- F : hàm lượng chất béo mẫu (%)
2.4 Đánh giá độ tin cậy phƣơng pháp
Đánh giá độ tin cậy phương pháp, nghiên cứu sử dụng độ độ lặp lại [4, 11, 13] Xác định độ độ lặp lại phương pháp, phân tích lặp lại đồng thời mẫu cá thêm chuẩn HCBVTV nhóm clo hữu mẫu cá khơng thêm chuẩn Mẫu cá sử dụng thí nghiệm mẫu cá thu đầm Cầu Hai sau phân tích nhiều lần theo quy trình lựa chọn khơng phát thấy HCBVTV nhóm clo hữu (sau gọi mẫu nền) Trong đó:
- Độ phương pháp đánh giá qua độ thu hồi phân tích mẫu thêm chuẩn Độ thu hồi (Rev) tính theo công thức:
m+c m c
(C - C )
Rev(%)= 100
C
Trong đó: Cm+c: Nồng độ HCBVTV nhóm clo hữu mẫu thêm chuẩn (ng/mL); Cm: Nồng độ HCBVTV nhóm clo hữu mẫu (ng/mL); Cc: Nồng độ HCBVTV nhóm clo hữu thêm chuẩn (ng/mL)
- Độ lặp lại phương pháp đánh giá thông qua độ lệch chuẩn tương đối (RSD) Trong đó, cách so sánh RSD tính với giá trị RSDHorwitz sau:
RSD
Horwitz= (1-0,5lgC)
Với C nồng độ chất phân tích biểu thị dạng phần khối lượng không
thứ nguyên Nếu RSD ≤
(6)3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết sơ kích thước hàm lượng mỡ mẫu cá trình bày Bảng Các mẫu cá sau mang phịng thí nghiệm tiến hành xác định thông số: khối lượng thể, khối lượng phần thịt, chiều dài, chiều rộng, hàm lượng chất béo mẫu
Bảng 3. Các thông số sinh học mẫu cá STT Ký hiệu Tổng khối lượng (g) Chiều dài
(cm)
Chiều rộng (cm)
Khối lượng thịt (g)
Hàm lượng chất béo (%)
1 BX1 93 ± 2,6 ± 0,4 ± 0,2 26 ± 1,4 0,878 ± 0,07
2 OC1 71 ± 4,5 11 ± 1,2 ± 0,5 27 ± 2,5 1,655 ± 0,16
3 CĐ1 81 ± 7,8 14 ± 2,3 ± 0,3 38 ± 2,4 1,955 ± 0,21
4 BX2 97 ± 0,3 10 ± 1,6 ± 0,2 22 ± 1,3 0,865 ± 0,21
5 OC2 89 ± 3,7 10 ± 0,7 ± 1,2 26 ± 6,8 1,787 ± 0,11
6 CH2 84 ± 5,3 11 ± 1,3 ± 0,9 21 ± 3,4 1,607 ± 0,14
Đánh giá độ tin cậy quy trình phân tích: Tiến hành chiết HCBVTV nhóm clo hữu mẫu cá nhiều lần hỗn hợp dung mơi n-hexane:acetone (1:1, v/v) Đến lúc dịch chiết khơng cịn phát thấy HCBVTV nhóm clo hữu phân tích máy GC-MS Cân 10 g mẫu nền, thêm 10 µL dung dịch chuẩn HCBVTV nhóm clo hữu có nồng độ chất μg/mL vào mẫu Tiến hành phân tích mẫu thêm chuẩn Kết khảo sát độ thu hồi chất cần phân tích mẫu thật trình bày Bảng
Bảng Độ thu hồi mẫu thật
STT Hoạt chất vào cột (ng/mL) Nồng độ bơm Rev1(%) Rev2(%) Rev3(%) TB (%) RSD (%)
1 α-HCH 50 110 102 93 102
2 -HCH 50 132 113 105 117 12
3 γ -HCH 50 87 81 89 86
4 -HCH 50 45 56 67 56 20
5 Heptachlor 50 90 84 92 89
6 Aldrin 50 95 85 91 90
7 Heptachlor epoxide 50 91 83 95 90
8 Endosulfan 50 77 76 70 74
9 p,p'-DDE 50 92 88 89 90
10 Dieldrin 50 82 71 79 77
11 m,p'-DDD 50 86 69 75 77 11
12 Enldrin aldehyte 50 43 59 57 53 16
13 Methoxychlor 50 68 66 71 68
(7)đối tượng loài cá - mẫu sinh học có hàm lượng chất béo cao đồng thời mẫu chứa nhiều thành phần phức tạp
Liên quan đến hàm lượng HCBVTV nhóm clo hữu mẫu cá đầm Cầu Hai, tỉnh Thừa Thiên Huế: Với quy trình phân tích chọn, tiến hành phân tích HCBVTV nhóm clo hữu mẫu cá Tính tốn số liệu hàm lượng HCBVTV nhóm clo hữu mẫu trình bày Bảng Kết đóng góp vào hoạt động thực tiễn khai thác sử dụng thủy hải sản, đặc biệt cần có nhìn cách ứng xử đắn để bảo vệ sức khỏe hệ sinh thái
Bảng 5. Nồng độ hoạt chất phân tích mẫu mùa (ng/g chất béo)
STT Hoạt chất Mùa mưa Mùa khô
BX1 OC1 CĐ1 BX2 OC2 CH2
1 α-HCH 62,1 ± 3,52 2,9 ± 1,01 3,4 ± 1,69 73,1 ± 4,33 4,7 ± 1,71 315,7 ± 32,15 -HCH - 78,5 ± 5,78 146,7 ± 12,08 - 149,8 ± 12,43 -
3 γ -HCH - - - -
4 -HCH 590,5 ± 12,47 - - 497 ± 10,26 - -
5 Heptachlor - - - 504,5 ± 9,05
6 Aldrin 328,3 ± 15,74 - - 340,5 ± 10,23 - 342,1 ± 20,31 Heptachlor
epoxide - - - -
8 Endosulfan - - - -
9 p,p’-DDE - - - -
10 Dieldrin - - - -
11 Eldrin - - - -
12 p,p’-DDD - - - -
13 p,p’-DDT - - 465,9 ± 23,9 - - 678,8 ± 31,92
14 Eldrin
aldehyte - - - -
15 Endosulfan
sulfate - - - -
16 Methoxychlor - - - -
Chú thích: - Khơng phát
thực phẩm